紫外線殺菌装置の開発と産業応用

紫外線殺菌技術は、その作用原理から物理的な消毒方法であり、二次汚染がなく、安全で操作とメンテナンスが簡単です。プールとの接触がなく消毒時間が短く、設置面積が小さく、構造がシンプルで、設備の設置が迅速です。また、様々な消毒方法の中で最も広範囲の微生物を殺菌でき、消毒効果は水のpH値や温度の影響を受けません。紫外線殺菌装置は、その独自の利点により、ますます利用が広がっています。

急速な都市化と都市生活下水処理場の大量建設に伴い、大量の下水が塩素消毒後に自然水域に排出され、飲料水源として利用されているため、下水処理場下流の水域に深刻な塩素汚染が生じています。塩素消毒は、都市の水処理と消毒において最も一般的な方法です。しかし、塩素消毒の大規模使用に伴い、人々のこの方法に対する認識と理解も深まり、その使用に伴う問題への注目が高まっています。これは主に、残留塩素が受水域の魚類に有害であること、そして処理過程で3つの副産物が生成されるためです。

塩素消毒の既知の消毒副生成物は500種類以上ありますが、そのうち人体への影響が研究され確認されているものはごくわずかで、まだ500種類以上が特定されておらず、さらに懸念されるのは、これらの副生成物のリスク分析と管理計画が不足していることです。これらの問題への懸念から、世界各国・地域では、塩素消毒の使用を制限または規制するためのさまざまな法律や規制が制定されています。 1.塩素消毒の害 塩素消毒は人体に非常に有害であり、主に次の点が挙げられます。 （1）残留塩素：下水処理場の殺菌効果を維持するために、排出水中に残留塩素を保持し、残留塩素を自然水域に排出する必要があります。水中の微生物や藻類を殺します。

水中の食物連鎖の最下層を破壊すると、微生物や藻類が死滅し、小魚、エビなどの貝類の餌が不足し、量が減少し、他の水産物の量とバランスに影響を与えます。（2）塩素消毒は発がん性の塩素窒素化合物も生成します。微生物を殺す過程で、塩素は発がん細胞内の有機物と酸化します。副産物には塩素アンモニアと塩素ハロゲン化合物が含まれ、そのうちトリハロメタン（THM）は発がん性物質です。THMは水産物に蓄積し、人が摂取した後も体内に残留してがんを引き起こします。

2. 紫外線殺菌技術の発展 科学技術の進歩に伴い、紫外線殺菌装置は人々に広く利用されるようになりました。紫外線殺菌装置は、便利で安価、無公害、残留物がないだけでなく、唯一の欠点は良好な気象条件で入手できないことです。紫外線の殺菌効果は世界的なコンセンサスに達しており、殺菌のための紫外線殺菌装置の使用はさまざまな分野で普及しています。（1）1878年、科学者は紫外線の殺菌能力を発見しましたが、当時は紫外線を生成する方法がなかったため、この発見を応用することはできませんでした。

（2）1901年に別の科学者が水銀アークランプ紫外線ランプを発明しました。しかし、当時のフィラメント材料、真空技術、石英純度の制限により、水銀アークランプの寿命は長くなく、UV-Cの効率も低かったです。しかし、水銀アークランプの発明は、人類が紫外線を使って細菌を殺菌する道を開いたのです。（3）1940年に米国で水銀ランプが発明された後、状況は変わりました。低圧水銀ランプは、安定した動作と高い紫外線効率（エネルギーの30〜40％が殺菌消費電力に変換される）を特徴とし、石英精製と真空技術の改良により、低圧水銀紫外線ランプの寿命は最大10,000時間（元の強度の80％）に達します。

低圧水銀ランプの発明は、紫外線の応用を大きく発展させました。米国における紫外線消毒装置の応用は、欧州に比べてやや遅れていましたが、1970年代にこの状況は変化しました。(4) 1982年、カナダのTrojan Technology社は、世界初のオープンチャネルUV消毒システムUV2000を開発し、モジュール式UV消毒システムの概念を導入しました。つまり、システムは複数の独立したUVランプモジュールで構成でき（図2参照）、水は重力によって流れ、ポンプ、パイプ、バルブなどの補助装置は必要ありません。

システムのメンテナンスはモジュール単位で行うことができ、UVランプモジュールは開水路から簡単に取り外すことができます。メンテナンス時にシステムを停止する必要がないため、バックアップ設備は不要で、システムのメンテナンスが簡単かつ便利になり、紫外線下水消毒のコストを大幅に削減できます。同時に、水処理場の拡張や改造の際には、システム全体を購入する必要はなく、UVランプモジュールの数を適切に増やすだけで済みます。現在、世界中で3,000以上の都市水処理場が紫外線殺菌下水消毒システムを設置し、使用しています。北米で20年以上の開発を経て、成熟した信頼性の高い実用的な消毒処理技術となっています。

中国では、紫外線殺菌技術の開発と応用がますます成熟しており、紫外線殺菌装置のユーザー数も増加しています。上記のデータは、紫外線殺菌装置が大きな実用性と発展の可能性を秘めていることを十分に示しています。Poolkingは中国で最高のスイミングプール設備メーカー兼サプライヤーです。Poolkingは、最高品質のスイミングプール設備を競争力のある価格で提供するために存在しています。